基于核酸外切酶III和聚集诱导发光探针的无标记荧光适体传感器检测食品中赭曲霉毒素A

本研究开发了一种新型无标记荧光适体传感器，通过核酸外切酶III（Exo III）介导的DNA消化机制与聚集诱导发光（AIE）探针DSAI的协同作用，实现了对赭曲霉毒素A（OTA）的高灵敏度、高特异性检测。该方法在复杂食品基质中表现出优异稳定性（回收率94.32%-108.57%）和低检测限（1.37 ng/mL），为食品安全监测提供了创新解决方案。

　　

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Materials

OTA适体及其互补链（CS10、CS11、CS12、CS13、CS18和CS36）由上海生工生物科技有限公司合成。这些互补链与OTA适体呈现部分互补特性（10-18个核苷酸），而CS36为全长36nt完全互补链。详细序列见表S1。

Design strategy for OTA sensing system

本适体传感器的工作原理基于OTA诱导DNA双链解离的特异性反应，结合Exo III的酶切功能与DSAI的AIE特性。如图1所示，适体先与互补链杂交形成双链DNA（dsDNA）。当OTA存在时，适体优先与OTA结合而非互补链，导致dsDNA解链生成单链DNA（ssDNA）。由于Exo III特异性降解dsDNA（3’→5’外切活性）而不作用于ssDNA或3’突出末端，解离后的ssDNA得以保留。随后加入带正电的AIE探针DSAI，其通过静电作用与ssDNA结合后发生聚集，产生强烈荧光信号。OTA浓度与荧光强度呈正相关，从而实现定量检测。

Conclusions

本研究成功构建了一种无需标记的"开启式"荧光检测方法，通过整合OTA特异性适体、互补链、Exo III（dsDNA特异性核酸外切酶）和AIE分子DSAI，实现了对OTA的高灵敏检测。该策略充分发挥了适体与靶标结合的特异性、Exo III酶切反应的精确性，以及DSAI在聚集状态下高荧光强度和光稳定性的优势。该方法在复杂食品基质中表现出卓越的适用性，且通过更换适体序列可拓展至其他霉菌毒素检测领域。